自系泊浮管加固混合型的張力腿結構hdpe網箱的制作方法
【技術領域】
[0001]自系泊浮管加固混合型的張力腿結構HDPE網箱，是一種適用于海流較急及無遮擋的開闊海區的新式環保型網箱，屬海洋工程領域。
技術背景
[0002]網箱養殖是海洋經濟的重要部分，目前由挪威引進的高密度聚乙烯簡稱HDPE制作的網箱迅速發展，在黃渤海，東海，南海，都有大量養殖戶使用，這種以HDPE材料制作的浮式網箱，具有操作界面好，養殖人員投食，剔除死魚，換網衣，收魚等都很方便，加上造價適中，故很受漁民歡迎，所以從南到北獨占了網箱養殖裝備市場，總數達萬口，形成了巨大的產業鏈。雖然目前HDPE制作的管式框架，通過設置注/排水管，在臺風襲擊前可沉于一定深度，規避水面最大的波浪沖擊，但從實踐來看這種網箱仍有下列致命的缺陷:
[0003]1.不適應海流的沖擊，據觀察海流速度僅達0.257m/s時就可能發生變形，在流速達lm/s時將損失80%網箱養殖容體，這樣就喪失了大量更優質的養殖資源。
[0004]2.由于上述的原因這類網箱只能在風平浪靜的內灣使用，由于養殖戶蜂擁在這個狹小的內灣內，造成灣內水質十分惡劣，甚至臭氣沖天，魚品質差，魚病多，海濱城市喪失最可貴的一線海景，這就逼使地方政府為了城市開發，不得不強行去驅趕內灣網箱養殖戶，但因沒有開闊水域使用的技術支持，這就使養殖戶處于十分困難的境地。
[0005]3.沉浮式HDPE網箱雖然通過HDPE制作的管式框架，通過設置注/排水管，在臺風襲擊前可潛于一定深度，但受構造制約不能下潛到海底，象碟型網箱那樣到達到最理想的規避臺風位置。
[0006]4.沉浮式HDPE網箱雖然通過HDPE制作的管式框架，通過設置注/排水管，在臺風襲擊前可潛于一定深度，規避水面最大的波浪沖擊，但從實踐來看這種網箱抗風浪能力，并不如介紹那樣理想:
[0007]A.2011年9月底海南臨高在開闊水域的養殖網箱，在臺風”尼格”襲擊下全軍覆沒，僅三家公司的經濟損失就近8億。
[0008]B.2013年8月臺風”尤特”吹襲廣東陽江，造成當地網箱全軍覆沒。
[0009]C.2013年9月強臺風“天兔”襲擊福建省，據福建省漳州市海洋與漁業局統計，當地網箱全軍覆沒。造成損失5.6億余元。
[0010]造成這種災難性后果，不是有人歸罪于閥門腐蝕失靈，養殖戶未按要求施工等能解釋的，這種帶全局性的破壞，說明要從結構上重新審視現流行的沉浮式HDPE網箱。
[0011]我們的研究結論是:這種全局性的破壞根源在于1.基礎及系泊系統技術的缺失，如基礎系泊力太小，沒有配套的彈性減力卸力措施等。2.HDPE網箱構件的的強度及剛度太差，就強度而言，HDPE材料不到最普通的A3鋼1/10，彈性模量不到鋼的1/200。3.整體的穩定性也太差，結構成平板狀，與船舶或浮式平臺作一對比就明瞭，特別當網箱尺寸較大時就更突出。基礎及系泊系統技術是另一大系統，應由另一專門的課題研究，本專利不作討論。
[0012]張力腿式網箱TLC (Tens1n Leg Cages，簡稱為TLC型網箱)海南大學海洋學院張本2002年第6期<<漁業現代化>>撰文<介紹一種近海養魚張力腿網箱>隨后2003.2再次在《中國漁業經濟》撰文<考察挪威近海張力腿網箱養魚的啟發 >，作者通過對挪威海水網箱的考察，提出張力腿網箱養魚很適宜在我國東南沿海地區推廣，對于張力腿網箱的優點作者評價是:1.抗風浪能力較強。據介紹，TLC型網箱已經受過11.7m浪高風浪的考驗，安然無恙。2結構較簡單造價較低。張力腿網箱與柔性圓柱形和剛性雙錐形網箱比較，結構更簡單，從而降低了造價。
[0013]但國內至今未引入TLC網箱，原因是未能用經濟辦法，解決平衡張力的高抗拔力可靠錨固問題。本專利發明人基于海洋石油平臺建設的知識及經驗，提出了解決平衡張力的高抗拔力可靠錨固的難題，并研創出系列的經濟適用、操作性強的張力腿式網箱，在本專利中將合理組合上述技術，尋求一種更安全、更可靠，抗臺風，適用于海流較急及無遮擋開闊海區的新型HDPE網箱，特別是不依賴于注水下沉這一技術措施，靠網箱系統能力抗得住臺風，是真正意義上的抗風浪深水網箱，同時在本專利中將首次在國際上，提出自系泊與外加系泊結合的創新方案，這對于性能優異的張力腿式網箱推廣應用，對于已形成巨大的產業鏈的HDPE企業，可繼續發揮作用是意義重大的。
[0014]參考文獻
[0015]1.[1] “我國深海抗風浪工程技術的研究與發展”中國水產科學研究院黃海水產研究所關長濤，林德芳，黃濱，黃文強
[0016]2.[2] “可隨水位漲落升沉的張力腿式深水網箱”專利號201320095246.2發明人:
古國維專利權人:古國維
[0017]3.[3] “帶水面操作平臺的張力腿式深水網箱”專利號:ZL 201320111630.7發明人:古國維專利權人:古國維
[0018]4.[4]“氣囊調節浮力可隨水位漲落升沉的柔性結構張力腿式深水網箱”專利號ZL201320623481.2發明人:古國維專利權人:古國維
[0019]5.[5] “帶防蕩板的沉浮式張力腿結構HDPE網箱”專利號:ZL 201420225823.X發明人:古國維專利權人:古國維
[0020]5.[6] “自由懸重防蕩板沉浮式帶張力腿結構準柔性環保型HDPE網箱”專利號:ZL201420268075.3發明人:古國維專利權人:古國維
【發明內容】
[0021]為了突破常規沉浮式HDPE網箱的局限，尋求一種安全，可靠，適用于海流較急及無遮擋的開闊海區的新型網箱，特別是不依賴于注水下沉這一技術措施，靠網箱系統能力，不下沉也能象石油平臺一樣抗得住臺風，就必須以本發明人已授權系列張力腿式網箱專利技術為基礎，多方面對HDPE網箱加以改造，利用常規HDPE網箱的生產設備及器材，使全國價值百億的HDPE獲得新生，為此，本實用新型的技術方案是:
[0022]1.常規HDPE網箱骨架僅在四角加以改變，雙或單浮管端頭套接有連接的鐵件鋼堵頭，管端鋼堵頭的連接鐵件與轉換柱總成吊耳用高強螺栓連接，管端鋼堵頭的連接鐵件與轉換柱吊耳中間夾層放置耗能墊片，轉換柱總成之轉換柱體由厚壁鋼管做成，下端套接浮力塊，自由懸重總成也套接浮力塊，自由懸重總成掛接在轉換柱體掛環上，自由懸重總成底部掛接重骨料混凝土壓載體，這樣與HDPE雙或單浮管制作的骨架，轉換柱總成套接浮力塊，自由懸重總成套接的浮力塊一起，構成了結構浮心在上，重心在下，具有恒穩性及無條件平衡的張力腿式結構。
[0023]2.自由懸重總成之連接纜繩系扎下主纜繩，下主纜繩下方系扎供張拉防蕩板的另一纜繩，在此時纜繩上張拉上防蕩板，防蕩板用復合材料蒙皮或幕布做成，防蕩板中間設開孔的塑料發泡體的浮力塊，養殖用網衣上部掛接在網箱的扶手上，下部系扎在下主纜繩上。
[0024]3.自系泊纜一端與自由懸重總成懸掛的重骨料混凝土壓載體相連，另一端與置于泥面的人工漁礁型重塊相連，人工漁礁型重塊特點是:一.體型略高，以利高出泥面，二.設有孔洞，適應魚類觸礁性，兩重塊間纜索長度以高潮位為張緊狀態為準，即平、低潮位重塊間纜索是松弛的，這樣，網箱就能隨水位漲落升沉，而又有自系泊特性，即沒有外系泊也能在大風浪中生存，為了在極端條件下生存，附加上外系泊，即另一系泊纜一頭系結在轉換柱總成吊耳上，另一頭系結在外系泊系統上，如浮筒式系泊系統上，對應的輔助系泊纜，一頭系結在自由懸重總成，另一頭系結在系泊纜上。
[0025]4.轉換柱體同時用作調重塊插桿，由調重塊對網箱浮態進行微調，必要時加載調重塊令網箱下沉，浮起時掛在加載調重塊吊鉤上吊起，實現手動式沉浮。
[0026]5.轉換柱體間用纜繩索相互連接，這樣，就構成了本發明人己授權專利的浮力柱式網箱。網衣同時系結在纜繩索上，實現對網衣的雙重保護，可以想象HDPE雙或單浮管制作的骨架全部毀壞，網衣及養殖魚仍處在浮力柱式網箱狀態，因此還是安全的，混合型就是這個慨念。
[0027]6.鑒于HDPE材料強度差，為安全計，浮管用芳綸帶與安全纜捆綁加固。
[0028] 本專利應用海洋工程成熟、可靠、廣泛成功應用的技術，為養殖戶提供了一款結構合理、操作介面好、經濟實用的生態環保型網箱，自系泊的創新設計，使網箱沒有外系泊也能在大風浪中生存，加上外系泊后，系泊安全性就更高，自系泊與放置人工漁礁結合，更有利于發揮防蕩板的環保作用，保護養殖水體的安全。這些突出的優點，